2025屆高考物理二輪總復(fù)習(xí)第一遍專題5振動(dòng)與波光學(xué)專題分層突破練12振動(dòng)與波課件

專題分層突破練12振動(dòng)與波123456789101112基礎(chǔ)鞏固131.(2024湖北武漢一模)“噴水魚洗”是我國(guó)珍貴的古代文物,具有很高的科學(xué)價(jià)值、歷史價(jià)值和藝術(shù)價(jià)值。魚洗是在先秦時(shí)期普遍使用的一種金屬制盥洗用具?！皣娝~洗”大約出現(xiàn)在唐代?！皣娝~洗”的大小像一個(gè)洗臉盆,底部是扁平的,盆沿左右各有一個(gè)把柄,稱為雙耳?！皣娝~洗”最奇妙的地方是,用雙手快速且有節(jié)奏地摩擦雙耳,盆內(nèi)水波蕩漾;摩擦得法,可噴出水柱。1412345678910111213下列說法正確的是(

)A.該現(xiàn)象是波的衍射形成的B.“噴水魚洗”中的水位越低,振動(dòng)越明顯,噴出的水柱越高C.“噴水魚洗”做受迫振動(dòng),當(dāng)摩擦力引起的振動(dòng)頻率和“噴水魚洗”振動(dòng)的頻率相等或十分接近時(shí),“噴水魚洗”產(chǎn)生了共振而使水劇烈振蕩D.“噴水魚洗”中的水做受迫振動(dòng),當(dāng)摩擦力引起的振動(dòng)頻率和水波振動(dòng)的頻率相等或十分接近時(shí),水產(chǎn)生了共振而劇烈振蕩答案

C1412345678910111213解析

“噴水魚洗”做受迫振動(dòng),當(dāng)摩擦力引起的振動(dòng)頻率和“噴水魚洗”振動(dòng)的頻率相等或十分接近時(shí),“噴水魚洗”產(chǎn)生了共振而使水劇烈振蕩,“噴水魚洗”中的水位越低,則水與“噴水魚洗”接觸部分越少,水的振動(dòng)越不明顯,則越不容易噴出水柱,A、B、D錯(cuò)誤,C正確。14123456789101112132.(2024福建卷)某簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的y-t圖像如圖所示,則以下說法正確的是(

)A.振幅為2cm B.頻率為2.5HzC.0.1s時(shí)速度為0 D.0.2s時(shí)加速度方向豎直向下答案

B1412345678910111213解析

由題圖可知,該簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅是1

cm,周期是0.4

s,所以頻率是f==2.5

Hz,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確。y-t圖像的斜率大小表示速度大小,0.1

s時(shí)速度方向豎直向下,大小不為0,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的加速度方向與位移方向相反,故0.2

s時(shí)加速度方向豎直向上,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。14123456789101112133.(2024浙江溫州三模)蜻蜓在水面上“點(diǎn)水”激起一圈圈波紋,如圖所示。水面上有一開有兩小孔A、B的擋板,A、B離波源S的距離分別為30cm、40cm,AB間距為50cm,O為AB中點(diǎn),AB中垂線上的C點(diǎn),距O點(diǎn)100cm。波源在水面處振動(dòng)形成的水波視為簡(jiǎn)諧橫波,t=0時(shí),波源自平衡位置起振。已知波速為20cm/s,小孔A處質(zhì)點(diǎn)第一次處于波谷時(shí),小孔B處質(zhì)點(diǎn)剛好第一次處于波峰,下列說法正確的是(

)A.波源S起振方向向下B.t=4s時(shí),A、B兩處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向相反C.OC線段的中點(diǎn)為加強(qiáng)點(diǎn)D.若蜻蜓點(diǎn)水的頻率增大,則波速增大答案

B1412345678910111213解析

A、B離波源S的距離分別為30

cm、40

cm,A離波源S較近,則A先振動(dòng),小孔A處質(zhì)點(diǎn)第一次處于波谷時(shí),小孔B處質(zhì)點(diǎn)剛好第一次處于波峰,可知波源S起振方向向上,且A、B兩處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向總相反,故t=4

s時(shí),A、B兩處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向相反,OC線段的中點(diǎn)到A、B兩點(diǎn)距離相等,則該點(diǎn)為減弱點(diǎn),A、C錯(cuò)誤,B正確;波速只與介質(zhì)有關(guān),若蜻蜓點(diǎn)水的頻率增大,波速不變,D錯(cuò)誤。14123456789101112134.(多選)(2024新課標(biāo)卷)位于坐標(biāo)原點(diǎn)O的波源在t=0時(shí)開始振動(dòng),振動(dòng)圖像如圖所示,所形成的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播。平衡位置在x=3.5m處的質(zhì)點(diǎn)P開始振動(dòng)時(shí),波源恰好第2次處于波谷位置,則(

)A.波的周期是0.1sB.波的振幅是0.2mC.波的傳播速度是10m/sD.平衡位置在x=4.5m處的質(zhì)點(diǎn)Q開始振動(dòng)時(shí),質(zhì)點(diǎn)P處于波峰位置答案

BC1412345678910111213解析

本題考查簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)、簡(jiǎn)諧波以及相應(yīng)圖像的理解。由題圖可知,T=0.2

s,A=0.2

m,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確。14123456789101112135.(2023浙江6月選考)如圖所示,置于管口T前的聲源發(fā)出一列單一頻率聲波,分成兩列強(qiáng)度不同的聲波分別沿A、B兩管傳播到出口O。先調(diào)節(jié)A、B兩管等長(zhǎng),O處探測(cè)到聲波強(qiáng)度為400個(gè)單位,然后將A管拉長(zhǎng)d=15cm,在O處第一次探測(cè)到聲波強(qiáng)度最小,其強(qiáng)度為100個(gè)單位。已知聲波強(qiáng)度與聲波振幅二次方成正比,不計(jì)聲波在管道中傳播的能量損失,則(

)A.聲波的波長(zhǎng)λ=15cmB.聲波的波長(zhǎng)λ=30cmC.兩聲波的振幅之比為3∶1D.兩聲波的振幅之比為2∶1答案

C141234567891011121314123456789101112136.(2024河北模擬預(yù)測(cè))魚漂是垂釣時(shí)反映魚兒咬鉤訊息的工具。如圖甲所示,當(dāng)魚漂靜止時(shí),P點(diǎn)恰好在水面處。將魚漂緩慢向下壓,松手后,魚漂在豎直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),其振動(dòng)圖像如圖乙所示,取豎直向上為位移的正方向,則(

)A.在t=0.3s時(shí)刻,魚漂的速度方向豎直向下B.在t=0.3s時(shí)刻,魚漂的加速度方向豎直向上C.魚漂的振動(dòng)頻率為1.25HzD.魚漂在振動(dòng)的過程中,存在速度和加速度均減小的時(shí)間段答案

C1412345678910111213解析

由圖乙可知在t=0.3

s時(shí)刻,魚漂的速度方向豎直向上,此時(shí)魚漂的位移豎直向上,則魚漂的加速度方向豎直向下,A、B錯(cuò)誤。魚漂的振動(dòng)頻率為f=Hz=1.25

Hz,C正確。魚漂離平衡位置越遠(yuǎn),速度越小,位移越大,加速度越大;魚漂離平衡位置越近,速度越大,位移越小,加速度越小;則魚漂在振動(dòng)的過程中,不存在速度和加速度均減小的時(shí)間段,D錯(cuò)誤。14123456789101112137.(2024山東聊城二模)甲、乙兩列機(jī)械波在同一種介質(zhì)中沿x軸相向傳播,甲波波源位于O點(diǎn),乙波波源位于x=8m處,兩波源均沿y軸方向振動(dòng)。t=0時(shí)刻,甲波的波形圖如圖1所示,此時(shí)乙波波源開始振動(dòng),其振動(dòng)圖像如圖2所示。已知乙波的傳播速度v乙=2.0m/s,質(zhì)點(diǎn)P的平衡位置處于x=5m處。若兩波源一直振動(dòng),則下列說法正確的是(

)A.甲波的周期為2sB.t=2.0s時(shí),質(zhì)點(diǎn)P開始振動(dòng)C.t=3.0s時(shí),質(zhì)點(diǎn)P處于平衡位置且向y軸負(fù)方向振動(dòng)D.在0~3.5s時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程為42cmC1412345678910111213解析

兩列波傳播速度大小相等,由圖1可知,甲波的波長(zhǎng)為2

m,所以周期為=1.5

s,B錯(cuò)誤;t=3

s時(shí),若只有乙波,質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過平衡位置,且向下振動(dòng),若只有甲波,質(zhì)點(diǎn)P也是經(jīng)過平衡位置向下振動(dòng),所以t=3

s時(shí),質(zhì)點(diǎn)P處于平衡位置且向y軸負(fù)方向振動(dòng),C正確;由于兩波源振動(dòng)步調(diào)相反,質(zhì)點(diǎn)P到兩波源的波程差等于1

m,即半波長(zhǎng),所以質(zhì)點(diǎn)P的平衡位置為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),其振幅為7

m,所以在0~3.5

s時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)P的路程為s=2A乙+6(A甲+A乙)=48

cm,D錯(cuò)誤。14123456789101112138.(10分)(2024廣東惠州一模)發(fā)生地震時(shí),我國(guó)地震局能記錄地震過程中的振動(dòng)圖像和波的圖像,圖甲為傳播方向上距離震源2km的質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像,圖乙為地震發(fā)生后,質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)1.0s時(shí)的地震簡(jiǎn)諧橫波圖像,假設(shè)地震簡(jiǎn)諧橫波傳播的速度大小不變,求:(1)該地震簡(jiǎn)諧橫波的傳播方向和t=1.0s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方向;(2)該地震簡(jiǎn)諧橫波傳播的速度大小;(3)質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)30s后,該地震簡(jiǎn)諧橫波能到達(dá)的最遠(yuǎn)位置與震源之間的距離。答案

(1)沿x軸正方向,沿y軸正方向(2)4×103m/s

(3)1.22×105m1412345678910111213解析

(1)由振動(dòng)圖像和波的圖像可知,該地震簡(jiǎn)諧橫波的傳播方向沿x軸正方向。t=1.0

s時(shí),質(zhì)點(diǎn)P沿y軸正方向振動(dòng)。(2)由振動(dòng)圖像和波的圖像可知波長(zhǎng)λ=4

km,周期T=1.0

s,有解得v=4×103

m/s。(3)質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)30

s后,波沿x軸正方向傳播的距離為Δx=vt又dmax=Δx+x0解得dmax=1.22×105

m。1412345678910111213綜合提升9.(2024湖南卷)如圖所示,健身者在公園以每分鐘60次的頻率上下抖動(dòng)長(zhǎng)繩的一端,長(zhǎng)繩自右向左呈現(xiàn)波浪狀起伏,可近似為單向傳播的簡(jiǎn)諧橫波。長(zhǎng)繩上A、B兩點(diǎn)平衡位置相距6m,t0時(shí)刻A點(diǎn)位于波谷,B點(diǎn)位于波峰,兩者之間還有一個(gè)波谷。下列說法正確的是(

)A.波長(zhǎng)為3mB.波速為12m/sC.t0+0.25s時(shí)刻,B點(diǎn)速度為0D.t0+0.50s時(shí)刻,A點(diǎn)速度為0答案

D14123456789101112131412345678910111213A.兩列波可以發(fā)生干涉B.t=0時(shí),P(0,6,0)處質(zhì)點(diǎn)的位移為0C.t=0時(shí),Q(-3,6,0)處質(zhì)點(diǎn)的位移為0.2mD.t=0時(shí),波源S1和S2的加速度相同AB1412345678910111213解析

兩列波的頻率均為f=

Hz,兩列波的相位差為π,且都在z方向上振動(dòng),則兩列波可以發(fā)生干涉,A正確;兩波源產(chǎn)生的波相位差為π,而P點(diǎn)到兩波源的距離之差為零,則P點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn),振幅為零,則t=0時(shí),P(0,6,0)處質(zhì)點(diǎn)的位移為0,B正確;1412345678910111213141234567891011121311.(多選)(2024河北二模)如圖所示,池塘分為A、B、C三個(gè)區(qū)域,淺水區(qū)A、C兩部分水深相同,深水區(qū)B中水波波長(zhǎng)是淺水區(qū)中水波波長(zhǎng)的2倍,淺水區(qū)水深40cm。O、N分別處于深淺兩部分水面分界線上,xOM=xNP,xON=3m,t=0時(shí)刻O處水波從平衡位置開始向上振動(dòng),t=2.5s時(shí)O處水波第二次達(dá)到波峰,此時(shí)M處水波第一次達(dá)到波谷,設(shè)水波在三個(gè)區(qū)域的振幅均為A=6cm,水波的速度v與水的深度h間的關(guān)系滿足v=,式中重力加速度g取10m/s2,下列說法正確的是(

)A.深水區(qū)水深80cmB.O、M間距離為2mC.t=1.25s時(shí)P處水開始振動(dòng)BD14123456789101112131412345678910111213141234567891011121312.(多選)(2024山東濟(jì)寧一模)位于x=-3cm和x=13cm處的兩波源都只做了一次全振動(dòng),形成兩列分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波,振幅均為A=5cm,t=0時(shí)刻的波形圖如圖甲所示,此時(shí)波剛好傳到M、N兩點(diǎn),M、P、Q、N在x軸上的坐標(biāo)分別為1cm、3cm、5cm、9cm,平衡位置在M處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖像如圖乙所示。下列說法正確的是(

)A.t=2s時(shí),平衡位置在M處的質(zhì)點(diǎn)剛好運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)B.t=5s時(shí),平衡位置在Q處的質(zhì)點(diǎn)的位移為-10cmC.P處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)過程中的最大位移大小為5cmD.平衡位置坐標(biāo)為x=4cm的質(zhì)點(diǎn)在振動(dòng)過程中通過的總路程為10cmBC14123456789101112131412345678910111213根據(jù)題意可知,當(dāng)沿x軸正方向傳播的波剛離開P點(diǎn)時(shí),沿x軸負(fù)方向傳播的波剛好傳到P點(diǎn),以后P點(diǎn)只參與沿x軸負(fù)向傳播的波引起的振動(dòng),故P處質(zhì)點(diǎn)最大位移為振幅值,即5

cm,C正確;沿x軸正方向傳播的波先傳到x=4

cm的位置,振動(dòng)半個(gè)周期后,即通過路程為10

cm后,沿x軸負(fù)方向的波傳到x=4

cm的位置,此時(shí)兩列波在該點(diǎn)疊加位移為零,然后沿x軸負(fù)方向的波在該處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)半個(gè)周期,路程為10

cm,則在振動(dòng)過程中該處質(zhì)點(diǎn)通過的總路程為20